重振基礎科學研究,生物時鐘基因發現者獲諾貝爾醫學獎

又到了公佈諾貝爾獎的時節,首先出爐的是醫學獎,此次獲獎的是三位美國學者,因利用果蠅發現了控制生理時鐘的基因,也因此在 2013 年獲得邵逸夫生命科學及醫學獎,如今又再次得到諾貝爾獎殊榮。

 

(圖片來源:諾貝爾獎官方推特) https://twitter.com/NobelPrize/status/914785474358726657

 

此次獲獎的三位科學家分別為 Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash 與 Michael W.Young,因發現了控制「晝夜節律」(Circadian Rhythm)的分子機制同獲殊榮,共享近新台幣 3,300 萬元的獎金。有趣的是,這次獲獎名單沒有被預測到,熱門的基因剪輯技術並未得獎,甚至獲獎者自己也感到意外。

光生理時鐘就是一門很大的學問,被稱為時間生物學(Chronobiology),目的是研究生物體內與時間有關的週期性現象,以及相關時間機制。自現代化以來,這門學問越來越重要,因為人類的作息越來越違反生理時鐘,甚至頻繁跨越時區。在醫學方面已發現,服用藥物的時間對藥效影響非常大。尤其像化學治療,如果能在適當時機投放治療藥物,將可不需過高的藥物濃度,減少對病患身體的負擔。

但以往研究結果是憑經驗總結得出,這三位科學家的發現,證明了生理時鐘其實是由基因控制。透過果蠅的基因實驗,發現一種可轉譯 PER 蛋白的 Period  基因,並影響生物的生理週期,且同樣適用人類。在此之前,科學家猜測生物的生理週期是由大腦神經控制,但很難解釋許多沒有發達腦部的生物仍然有相當規律的生理週期。

然而如今,這三位科學家證明了正是時鐘基因,彌補了感官對時間的認知,就像隨身戴著手錶協調身體狀況。許多重要疾病與晝夜協調有著很大關係,例如阿茲海默症、抑鬱症、過動症甚至常見的心臟疾病、肥胖及糖尿病等,都與生理週期有關。

當然近年來醫學及生理研究有很大的突破,儘管沒有獲得今年諾貝爾醫學獎,但對人類而言都是相當重要的學術成就。相對癌症治療等成果而言,果蠅的時鐘基因實驗儘管重要,恐怕還是無法喚起投資者的注意及熱情,這些默默耕耘的科學家通常相對拮据。這或許是今年諾貝獎真正想表達的,希望喚醒大家對基礎科學的重視及投資。

(本文經科技新報授權轉載《重振基礎科學研究,生物時鐘基因發現者獲諾貝爾醫學獎》)

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